Alternative: 3D-gedruckte Zahnschutzschiene

EVA dünnt beim Thermoformen in der Regel ungleichmäßig aus, wobei sich das Material z. B. auf der Okklusal- oder der Labialfläche von Schneide- und Eckzähnen etwa um die Hälfte reduziert. Laut Einschätzungen von Experten kann es deshalb bei einem unzureichenden okklusalen Schutz bei entsprechender Belastung schneller zu einem Kieferbruch kommen.

Eine weitere Herausforderung beim EVA-Material ist der gezielte Einschluss von Hohlräumen, um z. B. die Energiedissipation zu verbessern oder Elektronik zum Monitoring des Sportlers zu integrieren.

Ein 3D-gedruckter Zahnschutz kann hier ggf. eine einfache und moderne Alternative zum Klassiker darstellen, weil die Materialstärke gezielt variiert und Luftzellen präzise eingebracht werden können, um nicht nur die Aspekte Energiedissipation und Elektronik zu bedienen, sondern auch den Tragekomfort oder Atemwiderstand zu verbessern.

Die Studie vergleicht EVA mit dem für 3D-Druck geeigneten thermoplastischen und nachweislich biokompatiblen Elastomer Arnitel ID 2045 Natural / DSM, weil sie eine vergleichbare Härte aufweisen. Proben aus Vollmaterial sowie mit unterschiedlichen Stärken und verschieden geformten Lufteinschlüssen (z. B. kugelförmig) wurden mit drei verschiedenen Belastungsgeschwindigkeiten (Aufprall) getestet, mit besonderem Fokus auf der mechanischen Leistung und Energiedissipation.

Die Experimente belegten EVA als auch dem 3D-gedruckten Arnitel bei niedrigen wie auch hohen Dehnungsgeschwindigkeiten ein positives Verhalten. Dabei schnitt das 3D-gedruckte Material bei mittleren und hohen Belastungen besser ab als das Standardmaterial EVA. Bei niedriger Belastung lagen die Vollmaterialproben beider Stoffe im Vergleich zu Proben mit Luftzellenstruktur vorn. Insgesamt führten die verschiedenförmigen Lufteinschlüsse abhängig von der Belastung zu unterschiedlichen Ergebnissen.